第2章_數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)---23局域網(wǎng)

1、第第2章章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)課程課程2022-3-281第2章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 2.1 數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信概述 2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 2.3 局域網(wǎng)局域網(wǎng) 2.4 TCP/IP 2.5 Internet和廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)2022-3-2823.1 計算機局域網(wǎng)概述 局域網(wǎng)(LAN，Local Area Network)，顧名思義就是局部區(qū)域的計算機網(wǎng)絡(luò)。 在局域網(wǎng)中，連接在一起的計算機其分布范圍一般在10m以上和幾千米之內(nèi)，因此局域網(wǎng)的本質(zhì)特征是分布距離短。 另外，構(gòu)成局域網(wǎng)的微機可以是不同廠家生產(chǎn)的，如IBM兼容機與Apple公司的Mac

2、intosh系統(tǒng)就可以連接在一起。 2.3 局域網(wǎng)2022-3-2832.3 局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)按其覆蓋范圍大小分為：局域網(wǎng)（LAN）：一般用微型計算機或工作站通過高速通信線路相連，但地理上則局限在較小的范圍（如1Km左右）；城域網(wǎng)（MAN）：作用范圍一般為一個城市，作用距離約為550Km；是一種公用設(shè)施，用來將多個局域網(wǎng)互聯(lián)；廣域網(wǎng)（WAN）：作用范圍通常為幾十到幾千公里，作為因特網(wǎng)的核心部分，其任務(wù)是通過長距離（例如，跨越不同的國家）運送主機所發(fā)送的數(shù)據(jù)。2022-3-284局域網(wǎng)覆蓋地理范圍有限，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單；通信速率高，通常為11000Mbit/s，現(xiàn)在正在向10Gbit/s速率發(fā)展?？?/p>

3、采用多種傳輸媒質(zhì)，包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線信道等，可根據(jù)不同要求選用；t通信質(zhì)量好，傳輸，誤碼率低于10-810-11，誤比特率為10-710-12 ；多采用分布式控制和廣播式通信。成本低，安裝、擴充及維護方便局域網(wǎng)一般屬于一個單位所擁有，易于建立、維護、管理與擴展。局域網(wǎng)側(cè)重于共享信息的處理，而不是傳輸問題。2.3.1 局域網(wǎng)的特點2022-3-285工作站工作站網(wǎng)卡網(wǎng)卡收發(fā)器收發(fā)器電纜電纜匹配電阻匹配電阻500m總線型局域網(wǎng)的組成總線型局域網(wǎng)的組成 由圖可見，它由傳輸媒質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)工作由圖可見，它由傳輸媒質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

4、、文件服務(wù)器和操作系統(tǒng)等構(gòu)成。站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、文件服務(wù)器和操作系統(tǒng)等構(gòu)成。2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-286 網(wǎng)絡(luò)適配器又稱網(wǎng)絡(luò)接口卡（Network Interface Card，NIC），簡稱網(wǎng)卡，是計算機連入局域網(wǎng)的接口電路板。2.3.2 局域網(wǎng)的組成 網(wǎng)卡的重要功能：進行串行/并行轉(zhuǎn)換。對數(shù)據(jù)進行緩存。在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序。實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。2022-3-287 網(wǎng)卡有AUI接口（粗纜接口）、BNC接口（細(xì)纜接口）和RJ-45接口（雙絞線接口）三種接口類型。82.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-28CPU高高速速緩緩存存存儲器存儲器I/O 總線總線計算機計算機至

5、局域網(wǎng)至局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）（網(wǎng)卡）串行通信串行通信并行通信并行通信9計算機通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進行通信2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-28 將網(wǎng)卡的輸出信號變成適宜于電纜傳輸?shù)男盘枴?收發(fā)器具有以下功能:2.3.2 局域網(wǎng)的組成 從計算機經(jīng)收發(fā)器電纜得到數(shù)據(jù)向總線發(fā)送，或從總 線接收數(shù)據(jù)經(jīng)收發(fā)器電纜送給計算機； 檢測在總線上發(fā)生的數(shù)據(jù)幀的沖突； 在總線和總線接口的電子設(shè)備之間進行電氣隔離； 當(dāng)收發(fā)器所連接的網(wǎng)卡或工作站出故障時，保護總線不受影響。2022-3-2810 工作站是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，是連接到LAN上的可編址設(shè)備。一方面它可以當(dāng)作普通計算機使用；另一方面，它可以

6、通過網(wǎng)絡(luò)彼此通信，使用服務(wù)器管理的各種共享資源，如共享打印機、數(shù)據(jù)庫和各種應(yīng)用軟件。2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2811 局域網(wǎng)中專門的節(jié)點，該節(jié)點為網(wǎng)上用戶周知，具有固定的地址，且裝入網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)核心軟件，可以為網(wǎng)上用戶提供服務(wù)，比如，管理網(wǎng)路、共享資源、通信管理和為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能。文件服務(wù)器支持文件的生成、刪除、打開、讀和寫等。2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2812 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是使網(wǎng)絡(luò)上各計算機能方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務(wù)的軟件和有關(guān)規(guī)程的集合。操作系統(tǒng)的處理模式有三種：2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2813 集中模式（又稱工

7、作站集中模式（又稱工作站/文件服務(wù)器模式）文件服務(wù)器模式）：通常由一臺（或多臺）服務(wù)器和若干臺與主機相連的工作站組成。其中工作站可以訪問網(wǎng)絡(luò)中的共享資源，但本機的資源，如硬盤、打印機只能為本機的用戶使用；服務(wù)器專為網(wǎng)絡(luò)提供共享資源，管理網(wǎng)絡(luò)通信。信息處理和系統(tǒng)控制都是集中式的；數(shù)據(jù)的共享大多以文件形式，通過對文件的加鎖、解鎖來實施控制；2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2814 客戶客戶/服務(wù)器（服務(wù)器（client/server）模式模式：這種模式是基于網(wǎng)絡(luò)的一種分布處理體系結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)有一個很小的內(nèi)核，提供所有的操作系統(tǒng)都共同的那些操作。操作系統(tǒng)的其他部分分成若干相對獨立的進程，每個

8、進程實現(xiàn)一組服務(wù)，稱為服務(wù)器。 客戶負(fù)責(zé)向服務(wù)器提出服務(wù)請求，內(nèi)核將請求傳給服務(wù)器。服務(wù)器負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)資源并進行處理，它響應(yīng)并處理客戶發(fā)來的請求，其結(jié)果又通過內(nèi)核返還給客戶。這就是客戶/服務(wù)器運行模式。2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2815 對等模式對等模式：網(wǎng)絡(luò)上各工作站（或主機）處于同等地位，彼此之間沒有從屬關(guān)系。系統(tǒng)不設(shè)服務(wù)器，網(wǎng)上任一臺PC機既可以使用別人的資源，也可以為別人提供自己的資源。 這種方式的優(yōu)點是對小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)而言，它的系統(tǒng)投資低，易于安裝維護。但當(dāng)用戶數(shù)太多時，難以進行管理，限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大。2.3.2 局域網(wǎng)的組成2022-3-2816隨著局域網(wǎng)應(yīng)用的日益普及

9、，美國IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）于1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會（簡稱 IEEE 802委員會），IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)也采用了OSI體系結(jié)構(gòu)，并被ISO采納，作為LAN的國際標(biāo)準(zhǔn)系列，稱為ISO 802系列標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-2817IEEE802參考模型（LAN/RM） 局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層介質(zhì)訪問控制子層MAC邏輯鏈路控制子層LLC網(wǎng)際層OSIIEEE802182.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-28由于局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常簡單，且多個站點共享傳輸信道，所以局域網(wǎng)中

10、沒有必要單獨設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層，而是將網(wǎng)絡(luò)層的一些功能，如分組尋址、排序、流量控制、差錯控制等交給數(shù)據(jù)鏈路層去完成。所以，IEEE 802的工作集中在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的接口上，如右圖所示。物理層物理層媒體訪問控制（媒體訪問控制（MAC）邏輯鏈路控制（邏輯鏈路控制（LLC）服務(wù)訪問點服務(wù)訪問點（SAP）IEEE 802參考參考模型的模型的范圍范圍局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-2819為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802 委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層：n邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control

11、)子層n媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對 LLC 子層來說都是透明的 。2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-2820局域網(wǎng)對 LLC 子層是透明的 局局 域域 網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層站點站點 1網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層站點站點 2212.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-282022-3-2822IEEE802IEE

12、E802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基本結(jié)構(gòu)圖協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基本結(jié)構(gòu)圖2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-2823IEEE802IEEE802標(biāo)準(zhǔn)擴展標(biāo)準(zhǔn)擴展IEEEIEEEIEEEIEEEIEEEIEEEIEEEIEEEIEEEIEEE802.1局域網(wǎng)協(xié)議高層局域網(wǎng)協(xié)議高層802.2邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制802.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)802.4令牌總線令牌總線802.5令牌環(huán)令牌環(huán)802.6城域網(wǎng)城域網(wǎng)802.7寬帶寬帶TAG802.8 FDDI802.9同步局域網(wǎng)同步局域網(wǎng)802.10局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全I(xiàn)EEE 802.11無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)IEEE 802.12需求優(yōu)先級需求優(yōu)先級IEE

13、E 802.13(未使用未使用)IEEE 802.14電纜調(diào)制解調(diào)器電纜調(diào)制解調(diào)器IEEE 802.15無線個人網(wǎng)無線個人網(wǎng)IEEE 802.16寬帶無線城域網(wǎng)寬帶無線城域網(wǎng)IEEE 802.17可靠個人接入技術(shù)可靠個人接入技術(shù)IEEE 802.20移動寬帶無線訪問（廣移動寬帶無線訪問（廣域無線網(wǎng)）域無線網(wǎng)）2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)目前IEEE 802委員會下屬的活躍工作組只有八個：802.1橋接/體系結(jié)構(gòu)802.3CSMA/CD802.11無線局域網(wǎng)802.15無線個人區(qū)域網(wǎng)802.16寬帶無線接入（Wimax）802.17彈性分組環(huán)802.20移動寬帶無線接入（MBWA）

14、802.21媒體無關(guān)切換2.3.3 局域網(wǎng)協(xié)議IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)2022-3-28242022-3-28252.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型有線傳輸介質(zhì)：有線傳輸介質(zhì)：同軸電纜、雙絞線、光纖等同軸電纜、雙絞線、光纖等無線傳輸介質(zhì)：無線傳輸介質(zhì)：衛(wèi)星、無線、微波等衛(wèi)星、無線、微波等 以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式：以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式：粗纜以太網(wǎng)、細(xì)纜以太網(wǎng)、雙粗纜以太網(wǎng)、細(xì)纜以太網(wǎng)、雙絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)，也可混合組網(wǎng)。絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)，也可混合組網(wǎng)。討論：討論：u 雙絞線已能用于數(shù)據(jù)傳輸速率為雙絞線已能用于數(shù)據(jù)

15、傳輸速率為100Mbps100Mbps、1Gbps1Gbps 的高速局域網(wǎng)中；的高速局域網(wǎng)中；u 在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點的局域在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點的局域網(wǎng)中采用無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗。網(wǎng)中采用無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗。2022-3-2826(1)粗纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)p粗纜以太網(wǎng)通常也稱作粗纜以太網(wǎng)通常也稱作10BASE-510BASE-5以太網(wǎng)，這是早期使用的組以太網(wǎng)，這是早期使用的組網(wǎng)形式之一。網(wǎng)形式之一。p使用的電纜直徑為使用的電纜直徑為1010 mmmm，特性阻抗為，特性阻抗為

16、5050歐姆，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為歐姆，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型，網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒉捎寐鼜厮固鼐幋a?？偩€型，網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒉捎寐鼜厮固鼐幋a。p組網(wǎng)時，首先把網(wǎng)卡插入到微機的擴展槽中，然后把一個收組網(wǎng)時，首先把網(wǎng)卡插入到微機的擴展槽中，然后把一個收發(fā)器通過一條不超過發(fā)器通過一條不超過1515 m m長的收發(fā)器電纜長的收發(fā)器電纜(AUI(AUI電纜電纜) )連接到網(wǎng)連接到網(wǎng)卡上的卡上的1515芯插座上，而收發(fā)器則直接與粗纜連接。芯插座上，而收發(fā)器則直接與粗纜連接。p為了防止信號傳播到終端時產(chǎn)生波形反射引起信號傳輸錯誤為了防止信號傳播到終端時產(chǎn)生波形反射引起信號傳輸錯誤，在粗纜的兩端要安裝，在粗纜的兩端要安裝5050的

17、終端匹配電阻。粗纜以太網(wǎng)規(guī)的終端匹配電阻。粗纜以太網(wǎng)規(guī)定，電纜網(wǎng)段的最大長度為定，電纜網(wǎng)段的最大長度為500500 m,m,如使用中繼器如使用中繼器(Repeater)(Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá)2.52.5 kmkm。粗纜一般使用。粗纜一般使用GR-11GR-11標(biāo)準(zhǔn)電纜。標(biāo)準(zhǔn)電纜。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2827粗纜以太網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2828粗纜以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)粗纜以太網(wǎng)規(guī)定單段信號傳輸電纜的最大長度為500米，但利

18、用中繼器連接4段電纜后，以太網(wǎng)中信號傳輸電纜最長可達(dá)2500米。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2829(2)細(xì)纜以太網(wǎng)細(xì)纜以太網(wǎng)p細(xì)纜以太網(wǎng)通常也稱作細(xì)纜以太網(wǎng)通常也稱作10BASE-210BASE-2以太網(wǎng)，是一種安裝更容易以太網(wǎng)，是一種安裝更容易、價格更便宜的以太網(wǎng)。、價格更便宜的以太網(wǎng)。p使用的電纜直徑為使用的電纜直徑為5 5 mmmm，特性阻抗也為，特性阻抗也為5050 ，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒕幋a、使用匹配電阻、網(wǎng)卡等都與粗纜的一樣。中傳輸?shù)男畔⒕幋a、使用匹配電阻、網(wǎng)卡等都與粗纜的一樣。p但細(xì)纜以太網(wǎng)不

19、使用收發(fā)器，而是使用但細(xì)纜以太網(wǎng)不使用收發(fā)器，而是使用T T型接頭連到網(wǎng)卡的型接頭連到網(wǎng)卡的BNCBNC接口上。由于電纜較細(xì)，信號的衰減較大，所以其傳輸距接口上。由于電纜較細(xì)，信號的衰減較大，所以其傳輸距離比粗纜要短，一般一個網(wǎng)段為離比粗纜要短，一般一個網(wǎng)段為185185 m m，使用中繼器，使用中繼器(Repeater)(Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá)925m925m。可靠性也比較差，只要一臺工作站斷線，?？煽啃砸脖容^差，只要一臺工作站斷線，整個網(wǎng)絡(luò)就不能工作。細(xì)纜一般使用整個網(wǎng)絡(luò)就不能工作。細(xì)纜一般使用RG-58/URG-58/U標(biāo)準(zhǔn)電纜，分單標(biāo)準(zhǔn)電纜，分單芯和多芯兩種。芯和多

20、芯兩種。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2830(3)雙絞線以太網(wǎng)雙絞線以太網(wǎng)p雙絞線以太網(wǎng)通常也稱作雙絞線以太網(wǎng)通常也稱作10BASE-T10BASE-T以太網(wǎng)以太網(wǎng)，與同軸電纜，與同軸電纜組網(wǎng)不一樣，它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種星型網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)不一樣，它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種星型網(wǎng)絡(luò)。p網(wǎng)絡(luò)的通信中樞是集線器，通常也稱作網(wǎng)絡(luò)的通信中樞是集線器，通常也稱作HUBHUB，上面裝有，上面裝有RJ-45RJ-45接口，數(shù)量一般為接口，數(shù)量一般為4 4、8 8、1212、1616、2424個，一般還設(shè)有個，一般還設(shè)有同軸電纜接口作為擴展用。同軸電

21、纜接口作為擴展用。p信號傳輸介質(zhì)一般使用非屏蔽雙絞線，通過信號傳輸介質(zhì)一般使用非屏蔽雙絞線，通過RJ-45RJ-45接口把工接口把工作站和集線器連接起來。作站和集線器連接起來。p雙絞線的最大連接長度為雙絞線的最大連接長度為100100 m m。雙絞線網(wǎng)絡(luò)不僅價格便宜雙絞線網(wǎng)絡(luò)不僅價格便宜，而且組網(wǎng)更靈活，擴展更方便，其中，而且組網(wǎng)更靈活，擴展更方便，其中5 5類雙絞線的傳輸速率類雙絞線的傳輸速率可達(dá)可達(dá)100100 MbpsMbps，所以現(xiàn)在局域網(wǎng)絡(luò)大多使用雙絞線。，所以現(xiàn)在局域網(wǎng)絡(luò)大多使用雙絞線。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-

22、2831計算機通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進行通信2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2832網(wǎng)卡上的硬件地址路由器由于同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。WINXP/2003用戶都可以使用ipconfig -all2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2833連接到以太網(wǎng)的示意圖2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2834(4)光纖以太網(wǎng)光纖以太網(wǎng)p光纖以太網(wǎng)通常也稱作10BASE-F10BASE-F以太網(wǎng)，它

23、以光纖作為傳輸介質(zhì)。p集線器和網(wǎng)卡都使用ST連接器來連接多模光纖(典型的為62.5/125 m),傳輸距離可達(dá)2 km。p發(fā)送和接收要各使用一根光纖，光纖連接設(shè)備昂貴，所以組網(wǎng)費用會很高，再加上技術(shù)復(fù)雜，一般局域網(wǎng)很少使用純光纖來組網(wǎng)，而是使用光纖做主干網(wǎng)，再用其他技術(shù)連到用戶工作站。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2835(5) 介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法: :p介質(zhì)訪問控制的目的是介質(zhì)訪問控制的目的是解決如何將信道的帶寬恰解決如何將信道的帶寬恰當(dāng)合理地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點的問題當(dāng)合理地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點的問題。p介

24、質(zhì)訪問控制方法包含以下兩方面的技術(shù)：介質(zhì)訪問控制方法包含以下兩方面的技術(shù)：確定網(wǎng)絡(luò)中確定網(wǎng)絡(luò)中哪個節(jié)點更合適，能將數(shù)據(jù)單元哪個節(jié)點更合適，能將數(shù)據(jù)單元在信道上發(fā)送；在信道上發(fā)送；根據(jù)信道中的業(yè)務(wù)流量情況，自動和恰當(dāng)?shù)馗鶕?jù)信道中的業(yè)務(wù)流量情況，自動和恰當(dāng)?shù)乜刂茖π诺蕾Y源的利用?？刂茖π诺蕾Y源的利用。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2836pIEEE802.2IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享介質(zhì)局域網(wǎng)的介質(zhì)訪標(biāo)準(zhǔn)定義的共享介質(zhì)局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法：問控制方法：帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA

25、/CDCSMA/CD ）方法的總線型局域網(wǎng)；方法的總線型局域網(wǎng)；令牌總線（令牌總線（TokenToken BusBus）方法的總線型局域網(wǎng)；）方法的總線型局域網(wǎng)；令牌環(huán)（令牌環(huán)（TokenToken RingRing）方法的環(huán)狀局域網(wǎng)。）方法的環(huán)狀局域網(wǎng)。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD允許多臺計算機隨時訪問總線。 希望發(fā)送的站首先偵聽載波，以確定媒質(zhì)是否有數(shù)據(jù)傳輸。若總線已被占用，發(fā)送站繼續(xù)監(jiān)聽載波并推遲發(fā)送直到總線空閑；若總線空閑，該站可以發(fā)送數(shù)據(jù)。 由于傳播時延的存在，沖突是不可避免的。為此，此協(xié)議增加了“沖突檢測”，即一邊

26、發(fā)送，一邊偵聽。如發(fā)生沖突，則發(fā)送站經(jīng)過一個隨機時延后，重新發(fā)起傳送，并重復(fù)以上過程，直至發(fā)送成功。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2837CSMA/CD 協(xié)議協(xié)議 最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡單又可靠。方法既簡單又可靠。B向向 D發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) C D A E匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻匹配電阻不接受不接受不接受不接受不接受不接受接受接受B只有只有 D 接受接受B 發(fā)送

27、的數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2838 非發(fā)送節(jié)點總是處于檢測媒質(zhì)狀態(tài)。當(dāng)媒質(zhì)上有信號而變成活躍狀態(tài)時，將啟動幀接收過程。每個接收節(jié)點對接收到的幀必須做“幀有效性檢查”：濾除因沖突而產(chǎn)生的“幀碎片”；檢查幀目的地址（DA）是否與本節(jié)點地址相匹配；對幀進行CRC校驗；對幀進行長度校驗； 保留有效的數(shù)據(jù)幀，去除幀頭和幀尾后，將數(shù)據(jù)提交LLC層。2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-28392022-3-2840IEEE802.3IEEE802.3使用的是使用的

28、是CSMA/CDCSMA/CD介質(zhì)訪問技術(shù)，介質(zhì)訪問技術(shù)，CSMA/CDCSMA/CD是是英文英文CarrierCarrier SenseSense MultipleMultiple Access/ CollisionAccess/ Collision DetectionDetection的縮寫的縮寫，稱作稱作“帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議”。CSMA/CDCSMA/CD的發(fā)送流程可以概括為：的發(fā)送流程可以概括為：p 先聽后發(fā)先聽后發(fā) ( ( CSCS ) )p 多路訪問多路訪問 ( ( MAMA ) )p 邊聽邊發(fā)邊聽邊發(fā) ( ( CDCD ) )沖突

29、停止沖突停止延遲重發(fā)延遲重發(fā)比喻：黑屋子發(fā)言比喻：黑屋子發(fā)言2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2841CSMA/CD發(fā)送過程流程圖站點要求發(fā)送有載波？發(fā)送一幀信息有沖突？發(fā)出阻塞信號沖突 16？延時處理放棄發(fā)送另作處理一次發(fā)送結(jié)束圖4.3 CSMA/CD發(fā)送過程流程圖YNYNNY2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2842載波偵聽過程載波偵聽過程目的：目的：檢查是否已經(jīng)有結(jié)點利用總線在發(fā)送數(shù)據(jù)檢查是否已經(jīng)有結(jié)點利用總線在發(fā)送數(shù)據(jù)2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控

30、制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2843令牌總線的工作原理令牌總線的工作原理2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2844令牌總線的環(huán)維護工作令牌總線的環(huán)維護工作p環(huán)初始化：網(wǎng)絡(luò)啟動或故障發(fā)生后環(huán)初始化：網(wǎng)絡(luò)啟動或故障發(fā)生后p新結(jié)點加入環(huán)：周期性服務(wù)為新結(jié)點加入提新結(jié)點加入環(huán)：周期性服務(wù)為新結(jié)點加入提供機會。供機會。p結(jié)點從環(huán)中撤出：前后結(jié)點連接，保持環(huán)完結(jié)點從環(huán)中撤出：前后結(jié)點連接，保持環(huán)完整性。整性。p環(huán)恢復(fù)：環(huán)中出現(xiàn)多個令牌或令牌丟失環(huán)恢復(fù)：環(huán)中出現(xiàn)多個令牌或令牌丟失p優(yōu)先級：支持優(yōu)先級服務(wù)優(yōu)先級：支持優(yōu)先級服務(wù)

31、2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-2845令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理2.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法2022-3-28462.3.42.3.4 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法 無線局域網(wǎng)（Wireless LAN，WLAN）是90年代計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 無線局域網(wǎng)是利用射頻（Radio Frequency，RF）無線信道或紅外信道取代有線信道所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。其數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)能夠達(dá)到11Mb/s（802.11b），最高速率

32、可達(dá)54Mb/s（802.11a），視不同情況傳輸距離可從10m至10Km。2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2847無線局域網(wǎng)的基本構(gòu)件有無線網(wǎng)卡和橋接器。 作用類似于以太網(wǎng)卡，作為無線網(wǎng)絡(luò)的接口，實現(xiàn)計算機與無線網(wǎng)絡(luò)的連接。 無線網(wǎng)橋也稱無線網(wǎng)關(guān)、無線接入點或無線AP（Access Point），可以起以太網(wǎng)中集線器的作用，無線AP有一個以太網(wǎng)接口，用于實現(xiàn)無線與有線的連接。2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2848802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件是“基本服務(wù)集（Basic Service

33、Set，BSS）”，一個BSS包括一個AP和若干個移動站。一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個無線用戶，AP通過標(biāo)準(zhǔn)接口，經(jīng)由集線器（Hub）、路由器（Router）與因特網(wǎng)（Internet）相連，如下圖所示。2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2849InternetRouterHub（集線器）（集線器）AP計算機計算機無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡計算機計算機無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡計算機計算機無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡服務(wù)器服務(wù)器打印機打印機臺式機臺式機WLAN的基本服務(wù)集（的基本服務(wù)集（BSS）2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）202

34、2-3-2850有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集 BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集 BSSAB漫游漫游接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2851一個基本服務(wù)集一個基本服務(wù)集 BSS 包括包括一個基站一個基站和和若干個移動站若干個移動站，所有的站在本所有的站在本 BSS 以內(nèi)都可以直接通信，以內(nèi)都可以直接通信，但在和本但在和本 BSS 以外的站通信時都要通過本以外的站通信時都要通過本 BSS 的基站。的基

35、站。 有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSSAB接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2852有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSSAB接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)基本服務(wù)集

36、中的基站叫做基本服務(wù)集中的基站叫做接入點接入點 AP (Access Point)AP (Access Point)其作用和網(wǎng)橋相似。其作用和網(wǎng)橋相似。2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2853有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSSAB接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)一個基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點一個基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點 APAP連接到一個主連接到

37、一個主干干分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS (Distribution System)DS (Distribution System)，然后再接入到另一個基，然后再接入到另一個基本服務(wù)集，構(gòu)成本服務(wù)集，構(gòu)成擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集ESS (Extended Service Set)ESS (Extended Service Set)。2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2854有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSSAB接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分

38、配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)ESS ESS 還可通過叫做還可通過叫做門橋門橋(portal)(portal)為無線用戶提供到非為無線用戶提供到非 802.11 802.11 無線局域網(wǎng)（例如，到有線連接的因特網(wǎng)）的接入。門橋的無線局域網(wǎng)（例如，到有線連接的因特網(wǎng)）的接入。門橋的作用就相當(dāng)于一個網(wǎng)橋。作用就相當(dāng)于一個網(wǎng)橋。 2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2855有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSS擴展的服務(wù)集擴展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集BSSAB接入點接入點 AP接入點接入點 AP分配系統(tǒng)分配系統(tǒng) DS門橋門橋門橋門橋802.x局域網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)移動站移動站 A A 從某一個基本服務(wù)集從某一個基本服務(wù)集漫游漫游到另一個基本服務(wù)集到另一個基本服務(wù)集，而仍然可保持與另一個移動站，而仍然可保持與另一個移動站 B B 進行通信。進行通信。 2.3.5 2.3.5 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN）2022-3-2856（1）可靠性：有線局域網(wǎng)的誤碼率達(dá)10-9，而無線相對較差，但要求誤碼率 10-8。（2）兼容性：室內(nèi)應(yīng)用的局域網(wǎng)，應(yīng)盡